請問電風扇的壽命(老化)試驗如何做

kennykkou

請問電風扇的壽命(老化)試驗如何做

hlperng

電風扇壽命，和任何產品一樣，都是討論或關心物品可以使用多久或多久的時間問題。一般物品的時間特性，分為電子件與機械件兩類。配合浴缸曲線，電子件多為隨機失效，要關切的失效率與可靠度，主要數學技法與工具為指數分布；機械件主要在乎磨耗失效，討論比較多的壽命與耐久性，主要的數學技法與工具為韋伯分布。

零件、失效率、失效率是因，產品、壽命、可靠度是果。因果鏈、因果關係是處理和解決問題的關鍵過程。

統計學提供「關係」，人工智慧處理「因果」。管理師提出問題、工程師解決問題。

驗證目的不同，方法與過程隨之而變。常用的驗證手法：分析、檢驗、試驗、實證 (analysis, inspection, test and demonstration, AITD)。

試驗目的不同，規劃試驗的統計推論學理基礎也不一樣。若要證明壽命有多少（程度，計算題），要採用推定方法，若是要證明是多少（有無，是非題），則應用檢定方法。

廣義的壽命（老化）試驗包括：可以用多久（壽命）、在壽命結束前的任何時刻是否都好用！

風扇可靠度議題分為三個層次：可靠度指標、可靠度模型、可靠度評估。

風扇可靠度指標一般壽命表示，又稱可靠壽命，常用者如 L_0.5、L_1.0、L_5.0、L₁₀、MTTF、 (= L_63.2) 等。

風扇失效發生時間或壽命，一般假設為符合韋伯分布的隨機變數。風扇系統包括軸承、無碳刷直流馬達 (BLDC)、葉片送風機構、電控等組件。基於最小法則或最弱環節理論，常以軸承壽命代表風扇系統壽命。在韋伯分布假設下，L₁₀、MTTF、 之間有一定的關係。

溫度影響軸承與風扇壽命，可靠度評估的溫度加速因子有指數與反冪次方兩種模型，指數模型需要知道活化能，反冪次方模型最常用的為溫度升高 10 ^oC 壽命減半原則，或其他類似關係式。

壽命試驗依數據型式分為有失效試驗與無失效試驗兩類，有失效試驗可以使用韋伯圖紙法推論韋伯分布的尺度參數 與形狀參數 。無失效試驗則利用指數分布假設及卡方分布 (或波桑分布因子、泛指數模型) 等統計理論，在設定信心水準下，搭配溫度加速因子，決定達到預定壽命目標所需試驗時間 (t)、樣本數目 (n) 等試驗執行所需項目。

kennykkou

hlperng 發表於 2023-3-12 08:59
電風扇壽命，和任何產品一樣，都是討論或關心物品可以使用多久或多久的時間問題。一般物品的時間特性，分為 ...

謝謝指教
說明道理很多
最重要
有無具體的實作方法?
例如取樣數提高及電壓或溫度提高的標準
利如 MIL-STD-271E 的應用案例
或實作的案例
因壽命與日常真實使用完全相關
請可否建議用哪種Worst Case 條件?
例如
ON 多久
OFF多久
要擺還是不擺頭
高速運轉或低速運轉
謝謝

hlperng

kennykkou 發表於 2023-3-13 07:29
謝謝指教
說明道理很多
最重要

壽命試驗，正確的說應該是可靠度試驗，分為定性與定量兩部分，性能與環境大多屬於定性試驗，壽命試驗為定量試驗。壽命試驗的試驗輪廓是個相當嚴肅的課題，除非有供需兩造有高度共識，否則參考相關產業或團體標準為主，其次是國家標準或國際標準。可靠度壽命試驗必須搭配可靠度預估，採用相同的數學模型 (公式)。

引述知美軍文件應該是 MIL-HDBK-217，這是軍用電子產品可靠度預估手冊，並沒有可以參考應用的風扇可靠度資料。壽命試驗輪廓，如溫度、開關、電力等試驗參數如何規劃，建議參考車用與航太相關產業的可靠度標準 (例如 IPC、VW、FIDES)。

kennykkou

謝謝指教
我打錯
應是可靠度可靠度預估技術MIL-HDBK-217
現在已到 F 版
這並非美軍專用
一般實驗室現代電子電機裝備的可靠度的可行性預估也用到
就如同抽檢的規範目前驗貨取樣判定也大都用MIL-STD-217E 並非美軍專用
我請教的是
MTBF是產品信賴性的重要指標
所依循的法規最主要MIL-HDBK-217F Notice 2
MTBF 之計算乃根據 CHI-SQUARE DISTRIBUTION (卡方分配) 之 統計理論
如要加速還可提高溫度
所以請教風扇壽命試驗及其加速壽命試驗
活化能早期故障如為0.4eV
可提供Test machine quantity table 可知在
MTBF= 50K hours, A(t)= 6.455754, CL= 90%, Power on/off= 6hrs/7h
測試6台數在多少時間後故障1台所代表這風扇的壽命時間